1। पावर बैटरी थर्मल रनवे की वर्तमान स्थिति
नई ऊर्जा वाहन सुरक्षा दुर्घटनाओं पर समाचार मीडिया रिपोर्टों के अनुसार, पिछले वर्षों की तुलना में हाल के वर्षों में कहीं अधिक संबंधित समाचार रिपोर्टें आई हैं। एक ओर, नए ऊर्जा वाहनों की बाजार सूची में काफी वृद्धि हुई है, और इसके साथ, विफलताओं और दुर्घटनाओं में इसी वृद्धि हुई है। दूसरी ओर, संबंधित कंपनियों के पास कमजोर तकनीकी क्षमताएं हैं, नेत्रहीन परियोजनाएं शुरू कर रही हैं, और समय सीमा को बढ़ाने और बाजार में हिस्सेदारी और सब्सिडी हासिल करने के लिए सट्टा व्यवहार में संलग्न हैं। इसने सुरक्षा दुर्घटनाओं की घटनाओं को निष्पक्ष रूप से बढ़ा दिया है।
नई ऊर्जा वाहन सुरक्षा दुर्घटनाओं में अंतर्निहित और अद्वितीय कारण हैं। क्योंकि बैटरी जो उन्हें पावर करती हैं, वे अत्यधिक सक्रिय हैं, उच्च - ऊर्जा वाहक, वे अपेक्षाकृत कम तापमान पर थर्मल रनवे का अनुभव कर सकते हैं। थर्मल रनवे के कारण कई और जटिल हैं, जिससे उन्हें रोकना मुश्किल हो जाता है। इसलिए, पावर बैटरी अक्सर सुरक्षा दुर्घटनाओं का प्राथमिक कारण होती है जो उच्च गंभीरता और उच्च जोखिम तक बढ़ जाती है, जिससे उन्हें रोकने, नियंत्रण और पता करने में मुश्किल होती है।
2। बैटरी थर्मल रनवे और थर्मल सुरक्षा मुद्दों की अवधारणाएं
2.1 बैटरी थर्मल रनवे की अवधारणा
बैटरी थर्मल रनवे एक बैटरी में एक हिंसक प्रतिक्रिया को संदर्भित करता है, जो कुछ बाहरी स्थितियों (जैसे कि पंचर, ओवरहीटिंग, शॉर्ट सर्किट, ओवरचार्जिंग, आदि) से ट्रिगर होता है, जिसमें तेजी से और बड़े पैमाने पर गर्मी रिलीज की विशेषता होती है, जो अन्य भौतिक या रासायनिक परिवर्तनों के साथ हो सकती है (जैसे कि शॉर्ट {{1} एक पावर बैटरी सिस्टम में, जब एक एकल सेल थर्मल रनवे का अनुभव करता है, तो हिंसक प्रतिक्रिया बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न करती है, जो संभावित रूप से दहन या विस्फोट जैसी हिंसक प्रतिक्रियाओं के लिए अग्रणी होती है। परिणामी उच्च तापमान या यांत्रिक झटका अक्सर आसन्न कोशिकाओं में थर्मल भगोड़ा को ट्रिगर करता है। नतीजतन, एक ही सेल में थर्मल रनवे आसानी से पूरे बैटरी सिस्टम में फैल सकता है, जिससे बड़ी मात्रा में ऊर्जा की तेजी से रिलीज होती है, जिससे एक महत्वपूर्ण खतरा होता है।
2.2 बैटरी थर्मल सुरक्षा मुद्दे
बैटरी थर्मल सुरक्षा मुद्दे, कुछ हद तक, थर्मल रनवे को देखें। यांत्रिक क्षति, थर्मल दुरुपयोग, विद्युत दुरुपयोग, और चरम अनुप्रयोग वातावरण जैसी स्थितियों के तहत बिजली की बैटरी की दुर्घटनाएं अंततः थर्मल रनवे समस्याओं के रूप में प्रकट होती हैं। इन समस्याओं को जटिल तंत्र और कई प्रभावशाली कारकों की विशेषता है, जो मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में प्रकट होते हैं:
A. बिजली बैटरी कोशिकाओं की थर्मल सुरक्षा सीधे इलेक्ट्रोकेमिकल सिस्टम, सामग्री संरचना, संरचनात्मक रूप, पैकेजिंग रूप, क्षमता, संरचना, आकार, आकार के रूप, और बैटरी के भीतर प्रक्रिया की स्थिति से संबंधित है;
B. थर्मल रनवे, बैटरी ओवरहीटिंग, ओवरचार्जिंग, बाहरी प्रभाव, एक्सट्रूज़न, पंचर, और बैटरी शॉर्ट सर्किट के लिए ट्रिगरिंग की स्थिति को देखते हुए सभी थर्मल रनवे को ट्रिगर कर सकते हैं;
C. बैटरी सिस्टम, पर्यावरणीय स्थिति, थर्मल रनवे ट्रिगरिंग विधियों और लोडिंग स्थिति, बैटरी समूह कनेक्शन के तरीके, बैटरी थर्मल प्रबंधन विधियों, और थर्मल रनवे - के स्थान पर थर्मल रनवे के विस्तार के संदर्भ में, बिजली बैटरी प्रणाली में बैटरी शुरू करने के लिए थर्मल रनवे - का स्थान सीधे थर्मल रनवे विस्तार प्रक्रिया को प्रभावित करता है।
इसलिए, बैटरी का थर्मल रनवे तंत्र जटिल है, और कई कारक पारस्परिक रूप से निर्भर हैं। पावर बैटरी के थर्मल रनवे पर शोध अत्यधिक व्यवस्थित और कठिन है, और पावर बैटरी सिस्टम के अनुसंधान में महत्वपूर्ण और कठिन मुद्दों में से एक बन गया है। इन विशेषताओं के कारण, बैटरी थर्मल सुरक्षा प्रबंधन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों की सुरक्षा में सुधार के लिए। एक बैटरी थर्मल सुरक्षा प्रबंधन प्रणाली का डिज़ाइन आम तौर पर थर्मल रनवे से पहले शुरुआती चेतावनी प्रदान करने, इसके विस्तार में देरी और फैलने और थर्मल रनवे के बाद नुकसान को कम करने पर ध्यान केंद्रित करता है। इसमें सुरक्षा सुरक्षा नियंत्रण रणनीतियों को विकसित करना और उच्च - सुरक्षा पावर बैटरी सामग्री, आंतरिक संरचनाएं, बैटरी पैकिंग विधियों और बैटरी बॉक्स संरचनाओं को डिजाइन करना शामिल है। यह थर्मल भगोड़ा जोखिमों का समय पर पता लगाता है और उनके प्रसार को रोकता है या देरी करता है।
3। लिथियम - आयन बैटरी थर्मल रनवे मैकेनिज्म
लिथियम - आयन बैटरी के उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण, इलेक्ट्रिक वाहनों की बढ़ती संख्या उन्हें अपने बिजली स्रोत के रूप में उपयोग कर रही है। इसलिए, लिथियम - आयन बैटरी के थर्मल रनवे तंत्र में शोध आवश्यक है। पावर लिथियम - आयन बैटरी में थर्मल रनवे के कारण मुख्य कारक बाहरी लघु सर्किट, बाहरी उच्च तापमान और आंतरिक लघु सर्किट शामिल हैं।
बाहरी लघु सर्किट:वास्तविक वाहन संचालन के दौरान होने वाली एक खतरनाक घटना की संभावना अपेक्षाकृत कम है। सबसे पहले, वाहन प्रणाली फ़्यूज़, फ़्यूज़ और एक बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) से सुसज्जित है; दूसरे, बैटरी स्वयं शॉर्ट - शब्द का सामना कर सकती है, उच्च - वर्तमान सर्ज। चरम मामलों में, शॉर्ट सर्किट पॉइंट वाहन फ्यूज को बायपास करता है। एक लंबे समय तक बाहरी शॉर्ट सर्किट आम तौर पर सर्किट में कमजोर कनेक्शन को जला देता है और शायद ही कभी थर्मल रनवे का कारण बनता है। वर्तमान में, कई पावर बैटरी सिस्टम कंपनियां बाहरी शॉर्ट सर्किट के कारण होने वाले खतरों को अधिक प्रभावी ढंग से कम करने के लिए सर्किट में एकीकृत फ़्यूज़ को लागू कर रही हैं।
बाहरी उच्च तापमान:लिथियम - आयन बैटरी की संरचनात्मक विशेषताओं के कारण, उच्च तापमान एसईआई फिल्म, इलेक्ट्रोलाइट और ईसी में अपघटन प्रतिक्रियाओं का कारण बनता है। इलेक्ट्रोलाइट अपघटन उत्पाद भी सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, सेल सेपरेटर को पिघलाने और विघटित करते हैं। ये कई प्रतिक्रियाएं महत्वपूर्ण गर्मी उत्पन्न करती हैं। विभाजक पिघलने से आंतरिक शॉर्ट सर्किट होते हैं, और विद्युत ऊर्जा की रिहाई से गर्मी उत्पादन में वृद्धि होती है। यह संचयी, पारस्परिक रूप से सुदृढ़ीकरण विनाशकारी प्रभाव से कोशिका के विस्फोट - प्रूफ झिल्ली, इलेक्ट्रोलाइट इजेक्शन और दहन का टूटना हो सकता है। यह ध्यान देने योग्य है कि, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की तुलना में, टर्नरी लिथियम बैटरी की सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री ऑक्सीजन अपघटन प्रतिक्रियाओं के लिए अतिसंवेदनशील होती है, जिसके परिणामस्वरूप थर्मल रनवे की अधिक तेजी से शुरुआत होती है। उदाहरण के लिए, लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड (LCO) में, एक निश्चित तापमान तक पहुंचने पर, सकारात्मक इलेक्ट्रोड तुरंत ऑक्सीजन जारी करता है। यह ऑक्सीजन बड़ी मात्रा में गैस और गर्मी का उत्पादन करने के लिए विलायक के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे तेजी से थर्मल रनवे और उच्च ज्वलनशीलता होती है। लिथियम आयरन फॉस्फेट की ओलिविन संरचना उच्च - तापमान स्थिरता प्रदान करती है। रासायनिक प्रतिक्रिया में जो थर्मल रनवे की ओर जाता है, अपघटन, ऑक्सीकरण नहीं, इलेक्ट्रोलाइट को बाहर निकालने से पहले होता है। इसके परिणामस्वरूप कम और धीमी गैस उत्पादन होता है, जिसके परिणामस्वरूप हिंसक दहन के बजाय सूजन होता है। यही कारण है कि लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) अपेक्षाकृत सुरक्षित है। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि यह थर्मल रनवे और दहन के लिए प्रतिरक्षा है, जैसा कि हाल ही में इलेक्ट्रिक बस की आग से स्पष्ट है। LFP दहन का प्राथमिक कारण थर्मल रनवे - विस्फोट का प्रेरित टूटना - प्रूफ झिल्ली है, जिससे इलेक्ट्रोलाइट की अस्वीकृति हो जाती है। इस उच्च - तापमान के वातावरण में, इलेक्ट्रोलाइट जल्दी से अपने प्रज्वलन बिंदु तक पहुंच जाता है, जिससे दहन होता है, जो बदले में अन्य दहनशील सामग्रियों को प्रज्वलित करता है, जैसे कि सेल रैपिंग। यह आगे गर्मी अपव्यय को तेज करता है और अन्य कोशिकाओं में थर्मल रनवे की एक श्रृंखला प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है।
आंतरिक लघु सर्किट:बैटरी का दुरुपयोग, जैसे कि ओवरचार्जिंग के कारण डेंड्राइट्स और बैटरी उत्पादन के दौरान - डिस्चार्जिंग, अशुद्धियों और धूल के कारण, और ऑपरेटिंग वातावरण के कारण थर्मल विरूपण, बिगड़ती वृद्धि हो सकती है, विभाजक को पंचर कर सकती है और माइक्रो {{1} शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकती है। विद्युत ऊर्जा की रिहाई से तापमान में वृद्धि होती है, और सामग्री में परिणामी रासायनिक प्रतिक्रियाएं शॉर्ट सर्किट पथ का विस्तार करती हैं, जिससे एक बड़ा शॉर्ट - सर्किट करंट होता है। यह एक संचयी, पारस्परिक रूप से सुदृढ़ीकरण क्षति पैदा करता है, जिससे थर्मल रनवे हो जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अधिकांश बैटरी आग शुरू में आंतरिक लघु सर्किट द्वारा ट्रिगर की जाती है। परिणामी गर्मी और तापमान आसन्न कोशिकाओं के लिए "बाहरी उच्च तापमान वातावरण" बनाते हैं, उन कोशिकाओं में थर्मल रनवे को ट्रिगर करते हैं और बैटरी सिस्टम में एक श्रृंखला प्रतिक्रिया पैदा करते हैं।
इस प्रकार, तंत्र बताता है कि थर्मल रनवे मौलिक रूप से गर्मी के संचय के कारण होता है, गर्मी के संचय से बढ़ जाता है। यदि गर्मी अपव्यय को प्रभावी ढंग से सुधार किया जा सकता है और इस संचय को रोकने के लिए उपाय किए जाते हैं, जिससे एक निश्चित सीमा के भीतर बैटरी के तापमान को नियंत्रित किया जाता है, तो एक सुरक्षित बैटरी प्राप्त की जा सकती है। यह बैटरी उद्योग के पेशेवरों की अनमोल खोज है। उद्योग ने इस छोर के लिए अनमोल प्रयास किए हैं, और प्रारंभिक परिणाम प्राप्त किए गए हैं, जैसे कि प्रभावी थर्मल प्रबंधन डिजाइन और आंतरिक शॉर्ट सर्किट उपकरणों के उपयोग के माध्यम से। एक अन्य व्यवहार्य दृष्टिकोण बैटरी कोशिकाओं के लिए "आंतरिक सुरक्षा" प्राप्त करने के लिए मॉड्यूल या पैक तकनीक में नवाचार करना है। "आंतरिक सुरक्षा" के दो अर्थ हैं: सबसे पहले, सबसे छोटी ऊर्जा इकाई की ऊर्जा सीमा ऐसी है कि यहां तक कि एक दहन या विस्फोट भी नुकसान का कारण बनने के लिए अपर्याप्त होगा, जिससे यह एक स्वीकार्य जोखिम होगा; दूसरा, समूहीकरण के बाद, यदि एक ऊर्जा इकाई में एक दहन या विस्फोट होता है, तो ऊर्जा अन्य इकाइयों में दहन या विस्फोट की श्रृंखला प्रतिक्रिया को ट्रिगर नहीं करेगी, जिससे यह एक अलग और स्वीकार्य घटना बन जाएगी।
ऐस इंटेलिजेंट अर्ध {- के लिए एक - स्टॉप सॉल्यूशंस प्रदान करने में माहिर हैं। बैटरी छँटाई मशीन, इन्सुलेशन पेपर स्टिकिंग मशीन, सीसीडी टेस्टर, मैनुअल/ऑटोमैटिक स्पॉट वेल्डिंग मशीन, बीएमएस परीक्षक, बैटरी कॉम्प्रिहेंसिव टेस्टर और बैटरी पैक टेस्ट सिस्टम, आदि।